3.Механизмы газораспределения. Взаимодействие деталей механизма с нижним и верхним расположением клапанов. Преимущества и недостатки. Тепловой зазор в механизме.

Газораспределительный механизм (ГРМ) — механизм своевременного распределения впуска горючей смеси и выпуска отработавших газов в цилиндрах двигателя внутреннего сгорания.

Механизм газораспределения обеспечивает наполнение цилиндров свежей порцией горючей смеси или воздуха и очистку их от продуктов сгорания. Основными частями механизма газораспределения четырехтактных двигателей являются впускные и выпускные клапаны, клапанные рычаги и толкатели, распределительный вал и его привод.

В настоящее время в двигателях внутреннего сгорания используют следующие типы механизмов газораспределения: клапанные, золотниковые и комбинированные.

Клапанное газораспределение является наиболее распространенным благодаря простоте устройства и большой надежности в работе. Клапаны, которые перекрывают впускные отверстия в головке цилиндров, называют впускными, а перекрывающие выпускные отверстия - выпускными. Как правило, каждый рабочий цилиндр должен иметь один впускной и один выпускной клапаны. Некоторые двигатели снабжают тремя или четырьмя клапанами; в этом случае два из них управляют впуском.

В зависимости от места установки клапанов различают верхние (подвесные), нижние и комбинированные (смешанные) клапаны. Верхние клапаны размещаются в головке цилиндров, они как бы подвешены над ними, поэтому их иногда называют подвесными. При таком расположении клапанов камера сгорания имеет малый объем и небольшую поверхность охлаждения и может быть цилиндрической, конической или сферической формы, благоприятной для смесеобразования и сгорания рабочей смеси.

Привод клапанного механизма газораспределения с верхними клапанами осуществляется от распределительного вала через промежуточные детали в виде коромысел, рычагов, траверс, штанг, толкателей.

Распределительный вал может быть установлен как на головке цилиндров, так и в блоке цилиндров. В первом случае расположение распределительного вала называется верхним, во втором - нижним.

Верхние клапаны способствуют получению большой мощности при высокой быстроходности, поскольку при таком расположении уменьшается гидравлическое сопротивление на впуске и улучшается на 7-8% наполнение цилиндров.

При таком газораспределении повышается жесткость конструкции, упрощается механизм газораспределения и снижается шум работы, уменьшается число деталей механизма газораспределения и высота двигателя. Однако камеры сгорания при нижнем расположении клапанов имеют менее компактную форму и относительно большие поверхности охлаждения, через которые теряется часть теплоты, выделяющейся при сгорании топлива. Это приводит к снижению экономичности двигателя. Удовлетворительное наполнение цилиндров горючей смесью нижние клапаны обеспечивают при степенях сжатия, не превышающих 7,5 единиц.

У двигателей с комбинированным (смешанным) расположением клапанов в головке цилиндра устанавливаются впускные клапаны, а в блоке цилиндров - выпускные. Конструкция механизма газораспределения в этом случае несколько упрощается и, кроме того, используются преимущества верхних клапанов.

а)с нижним расположением клапанов. в)с верхним расположением клапанов.

б)с комбинированным расположением клапанов

  Тепловой зазор это зазор между торцом клапана и коромыслом (ЗИЛ-130), между коромыслом и кулачком (ВАЗ-2101) или между регулировочными прокладками и кулачком (ВАЗ-2110). Если на холодном двигателе нет этого зазора, то при прогреве двигателя стержень клапана удлинится